湯永峰,張 珦,周鶴鳴,鄭燕影,李 惠
子宮內膜癌是女性高發(fā)的惡性腫瘤,發(fā)病率逐年增高[1-2]。子宮內膜癌根據有無激素依賴分為兩型:Ⅰ型包括子宮內膜樣癌和黏液癌,約占子宮內膜癌的85%;Ⅱ型包括高級別漿液性癌(占3%~10%)和透明細胞癌(<2%)等。組織學分型并不能很好地反應子宮內膜癌的生物學行為和預后,需要新的分型分層標準。2013年美國癌癥基因組圖譜(TCGA)項目將子宮內膜癌分為四種分子亞型:POLE超突變型、微衛(wèi)星不穩(wěn)定高突變型(microsatellite instability hypermutated, MSI-H)、高拷貝數型(copy number-high, CN-H)和低拷貝數型(copy number-low, CN-L)。目前關于子宮內膜癌分子分型在臨床應用的研究越來越多[3-6],由于子宮內膜透明細胞癌(endometrial clear cell carcinoma, ECCC)病例數較少[7],其分子分型在臨床上的應用國內尚未見報道。腫瘤免疫治療是近年研究熱點,以抗PD-1/PD-L1為代表的免疫治療在MSI-H/錯配修復缺陷(mismatch repair-deficiency, MMR-D)及高濃度腫瘤浸潤淋巴細胞(tumor infiltrating lymphocyte, TIL)的腫瘤中顯示較好的療效。研究顯示:高達29%的ECCC患者為MSI,使免疫治療成為ECCC潛在的治療選擇[8]。本文旨在探討ECCC分子分型的臨床應用及其與PD-L1表達的關系,為ECCC的免疫治療提供參考。
1.1 材料收集2012年1月~2019年12月南京市婦幼保健院病理科存檔的15例ECCC手術標本,所有病例均經2位高年資??撇±磲t(yī)師確診?;颊吣挲g37~78歲,中位年齡60歲。其中5例有子宮頸浸潤,4例淋巴結有轉移。
1.2 方法
1.2.1免疫組化 所有標本均經10%中性福爾馬林固定,常規(guī)包埋、3 μm厚切片,采用免疫組化EnVision兩步法檢測p53、MLH1、MSH2、MSH6、PMS2和PD-L1(22C3)蛋白表達,PD-L1(22C3)抗體購自丹麥DAKO公司,其余抗體均購自福州邁新公司。用PBS作為陰性對照。MLH1、MSH2、MSH6和PMS2陽性染色定位于細胞核,在陽性內對照(如腫瘤間質淋巴細胞)表達正常的情況下所有腫瘤細胞染色陰性判讀為MMR-D,否則為錯配修復完整(mismatch repair-proficiency, MMR-P)。p53判讀標準:大于70%的腫瘤細胞中有強的細胞核染色或腫瘤細胞染色完全陰性為p53突變型,否則為野生型。PD-L1染色結果采用CPS評分:即PD-L1染色細胞(包括腫瘤細胞、淋巴細胞、巨噬細胞)數與樣本中所有活腫瘤細胞數的比值,乘以100。陽性定義為CPS評分≥10。
1.2.2POLE基因突變檢測 常規(guī)提取、純化DNA后,將提取的DNA送至北京擎科生物公司進行Sanger測序:設計合成引物,PCR擴增后用ABI-3730xl測序儀進行測序,Data collection軟件自動進行數據處理和分析。DNA sequencing analysis 5.1軟件分析獲取測序電泳圖和序列。將樣本序列與Genebank標準序列進行比對,觀察序列有無突變。
1.3 統(tǒng)計學分析所有數據采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學分析;應用Fisher確切概率法進行顯著性檢驗;P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 ECCC中POLE突變情況按照分子篩查流程(圖1),首先進行POLE基因測序。本組15例ECCC標本均行POLE基因突變熱點第9外顯子P286R和第13外顯子V411L點突變測序分析,均未發(fā)現病理性突變。
圖1 ECCC分子分型篩查流程
2.2 ECCC中MMR、p53蛋白表達及與臨床病理特征的關系15例ECCC中有5例(33.3%)MMR蛋白表達缺失,其中3例MLH1和PMS2表達共同缺失,缺失率為20.0%(3/15)(圖2~7);1例MSH2和MSH6表達共同缺失,缺失率為6.7%(1/15);1例發(fā)生4種蛋白共同缺失。15例ECCC中p53突變8例(圖8),p53野生7例。8例p53突變中有3例MMR-D,7例p53野生中有2例MMR-D(表1)。MLH1、PMS2、MSH2、MSH6、p53蛋白表達與患者腫瘤大小、年齡、浸潤深度、子宮頸浸潤及淋巴結轉移無關(P>0.05,表2)。
表1 MMR蛋白表達缺失和p53蛋白突變狀態(tài)
表2 ECCC中MMR蛋白表達缺失、p53突變與臨床病理特征的關系
2.3 不同分子分型ECCC中PD-L1的表達15例ECCC中,10例PD-L1 CPS評分≥10(圖9),陽性率為66.7%(10/15)。與PD-L1陽性組相比,陰性組具有更深的肌層浸潤(P=0.046)、更高的淋巴結轉移率(P=0.004),與患者年齡、腫瘤大小、有無子宮頸浸潤無關(P>0.05)。5例PD-L1陰性者均為MMR-P,10例MMR-P中PD-L1陽性率為50.0%(5/10),而5例MMR-D中PD-L1陽性率為100.0%(5/5)。結果顯示MMR-D者PD-L1陽性比例更高,但由于病例數太少,PD-L1表達在MMR-D、MMR-P之間差異無統(tǒng)計學意義(P=0.084)。PD-L1表達在p53突變和野生之間差異無統(tǒng)計學意義(P=0.427,表3)。
表3 MMR-D、p53突變與PD-L1表達的關系
ECCC發(fā)病率低,臨床罕見,侵襲力強,目前尚無針對性的治療指南,預后生存數據差異較大,多數報道5年生存率不足50%。鏡下腫瘤細胞可呈立方、扁平或鞋釘樣,胞質透明或嗜酸性,乳頭狀、管囊狀或實性生長方式是透明細胞癌的組織學特點。免疫組化標記ER、PR通常陰性或弱陽性,HNF-1β和Napsin A常陽性;以往將其歸類為Ⅱ型子宮內膜癌。近年研究發(fā)現,ECCC也有與Ⅰ型子宮內膜癌相似的免疫表型及基因特征,如PTEN基因突變、MMR基因表達缺陷、ARID1A表達缺失、PIK3CA變異等[9]。DeLair等[10]對32例ECCC進行免疫組化檢測及300個癌癥相關的基因測序,結果顯示11例p53異常表達、7例ARID1A表達缺失和6例MMR蛋白表達缺失。因此,尋找新的分型分層標準,更好的反應ECCC的生物學行為和預后,以及尋找新的治療方法,成為近年的研究熱點。
②③④⑤⑥⑦⑧⑨
通過TCGA對373例子宮內膜癌(307例子宮內膜樣癌和66例漿液性癌)的全基因組及轉錄組測序,結合MSI檢測結果和拷貝數分析,將子宮內膜癌分為POLE超突變、MSI-H、CN-H和CN-L四種亞型。POLE超突變是參與核DNA復制和修復的DNA聚合酶epsilon催化亞基的熱點突變,發(fā)生在約10%的子宮內膜樣癌中;MSI-H型與子宮內膜癌MMR基因改變有關;CN-H型主要包括漿液性癌,其特征是拷貝數變異大、TP53基因頻繁突變及ER、PR表達低,該亞型具有與乳腺基底樣癌和卵巢漿液性癌相同的特征;CN-L型突變率低,其中包括大多數子宮內膜樣癌,并經常與PTEN、CTNNB1、PIK3CA、ARID1A和KRAS突變相關。TCGA分子分型已應用于子宮內膜樣癌、漿液性癌和混合性癌。研究顯示:不同分子分型的子宮內膜癌患者生存差異顯著[3],POLE超突變型預后最好,與POLE超突變型和MSI-H型相比,CN-H型和CN-L型的患者顯示出更高的轉移率和更低的5年無復發(fā)生存率。因此,有POLE突變的患者可能不需要術后輔助化療,而CN-H型患者幾乎均需要輔助化療。
子宮內膜癌TCGA分子分型程序復雜、費用貴,目前在日常工作中未得到廣泛應用。TCGA數據表明,TP53基因突變分析是區(qū)分CN-H型和CN-L型腫瘤的靈敏且特異的方法。研究者將p53免疫組化與TP53基因突變分析和熒光原位雜交進行拷貝數分析比較,發(fā)現在鑒定拷貝數方面是等效的。因此,有兩項研究[3,11]對TCGA分子分型方法進行改進,使用了更簡化、更適合臨床的替代方法,并驗證了此方法在臨床應用上的可行性。其中,Parra-Herran等[11]提出的替代方案是先用POLE基因測序篩選出POLE超突變型,再用MMR蛋白免疫組化篩選出MMR-D,最后用p53免疫組化區(qū)分p53突變型和p53野生型。Talhouk等[3]則提出ProMisE方案:先用MMR蛋白免疫組化篩選出MMR-D,MMR蛋白表達正常者再進行POLE基因測序,最后POLE野生型用p53免疫組化區(qū)分p53突變型和p53野生型。由于ProMisE方案容易將同時伴有MMR-D或p53突變型的POLE超突變型錯誤歸類為MMR-D或p53突變型,故本實驗采用先檢測POLE基因突變的方案。
TCGA中關于子宮內膜癌的數據顯示POLE超突變型占7%、MSI-H型占28%、CN-H型占26%、CN-L型占39%,但其中不包括ECCC。那么ECCC是否適用于TCGA分子分型呢?目前國外關于ECCC的TCGA分子分型研究主要有6項。2015年Hoang等[12]對14例純ECCC行基因組和免疫組化分析,結果顯示0例POLE突變、0例MSI-H、4例CN-H。Stelloo等[13]對18例ECCC行p53免疫組化、MSI和POLE突變檢測,結果顯示1例POLE突變、2例MSI-H和8例CN-H。2017年Le Gallo等[14]對16例ECCC進行腫瘤組織及對應正常組織的全外顯子組測序,對另外47例ECCC進行了22個基因測序及MSI檢測,結果顯示0例POLE突變、6例MSI-H和23例CN-H。DeLair等[10]對32例ECCC行免疫組化及300個癌癥相關的基因測序,結果顯示2例POLE突變、4例MSI-H、11例CN-H。2019年Baniak等[15]對37例ECCC通過組織芯片評估MMR蛋白、p53表達,通過二代測序評估POLE、TP53基因突變狀態(tài),結果顯示22例CN-H,沒有發(fā)現POLE熱點突變和MMR-D病例。Travaglino等[16]將上述5項研究進行綜合分析,162例ECCC中CN-H型(42.5%)和CN-L型(40.9%)較多見,而MSI-H型(9.8%)和POLE超突變型(3.8%)較少見。由于ECCC病例數較少,本組15例標本POLE超突變型0、MMR-D/MSI-H型33.3%、p53野生型/CN-L型33.3%、p53突變型/CN-H型33.3%。在53.3%(8/15)的病例中p53蛋白異常表達,提示其突變譜似乎更像漿液性癌。但是有3例同時表現為MMR-D,所以p53突變型為33.3%(5/15);本實驗未檢出POLE突變,可能是由于本實驗僅進行了P286R和V411L最常見的2個熱點突變檢測,而未進行全外顯子測序。
晚期ECCC治療難度大、病死率高,需尋找有效的標志物和治療方法,抗PD-1/PD-L1免疫治療成為新的希望。ECCC中PD-L1陽性率26.5%~76%[17-18]。關于PD-L1與子宮內膜癌預后關系的報道尚不統(tǒng)一。Jin等[19]應用免疫組化法檢測23例ECCC中PD-1和PD-L1(SP142)的表達,結果顯示PD-1/PD-L1陽性組具有更高的FIGO分級、更深的肌層浸潤,提示患者預后不佳,差異無統(tǒng)計學意義。Yamashita等[20]對149例子宮內膜癌行PD-1/PD-L1檢測,結果顯示PD-L1陽性患者的無進展生存期顯著延長。本組結果顯示PD-L1(22C3)陰性組具有更深的肌層浸潤、更高的淋巴結轉移率,與Jin等報道的不一致,是否和人群異質性或使用不同的抗體有關需要進一步分析。目前認為MSI-H/MMR-D病例PD-1和PD-L1的表達更高,提示免疫檢查點抑制劑在MSI-H/MMR-D病例中可能更有效。本實驗結果顯示,在ECCC中MMR-D組與MMR-P相比,PD-L1的表達呈更高趨勢,但差異無統(tǒng)計學意義,需要收集更多標本進一步研究。
本實驗初步展示了ECCC的分子異質性,顯示ECCC部分與子宮內膜樣癌相似,部分與漿液性癌相似,總體突變譜似乎比子宮內膜樣癌更像漿液性癌。由于病例數較少,需擴大樣本對ECCC的分子機制進行單獨的研究,以明確ECCC是否可以根據TCGA分子標記細分為不同的子類別,以及這些類別是否具有不同的形態(tài)特征和治療選擇。